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GRUNDLAGEN DER MEDIENTECHNIK

GRUNDLAGEN DER MEDIENTECHNIK. Digitaler 3D-Modellbau 3D-Modeling Prof. Dr.-Ing. Jürgen Albrecht 15. Dezember 1998. Inhalt der Vorlesung. Digitaler 3D-Modellbau. 1. Was ist digitaler 3D-Modellbau 2. Grundlagen 3. Anwendungen 4. Marktübersicht Software-Systeme

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Presentation Transcript

  1. GRUNDLAGEN DER MEDIENTECHNIK Digitaler 3D-Modellbau 3D-Modeling Prof. Dr.-Ing. Jürgen Albrecht 15. Dezember 1998

  2. Inhalt der Vorlesung

  3. Digitaler 3D-Modellbau 1. Was ist digitaler 3D-Modellbau 2. Grundlagen 3. Anwendungen 4. Marktübersicht Software-Systeme 5. Softwarekurse zu 3D-Modeling 6. Perspektiven

  4. 1. Digitaler 3D-Modellbau

  5. 1. Unterschiede bei 3D-Modeling • Maßgerecht konstruierte Modelle (CAD) - Objekte mit exakten Maßen - Exakte Anschlüsse, Paßfähigkeit - Technische Zeichnungen mit Bemaßungen - Anwendungsfall: Mechanische Produktion • Freihand gestaltete Modelle (VR) - Objekte in fotorealistischer Umgebung - Optische Wirkung entscheidend - Anwendungsfall: Virtuelle Welten

  6. 1. Was ist VR-Modeling ? • VR =Virtuelle Realität: Objekte in Welt • VR benötigt immer 3D-Modelle ! • VR-Modeling hat das Ziel: Schaffung virtueller, digitaler Produkte / Welten • Modellqualität: Fotorealistische, visuelle Wirkung • Zu VR-Modeling gehören: 3D-Modeling, Rendering, Animation, Interaktion

  7. 1. Was ist CAD-Modeling ? • CAD =Computer Aided Design: Objekte • CAD benötigt maßgerechte 2D + 3D Mod. • CAD ist die digitale Entwurfsphase der rechnergesteuerten Produktion: CAM • Modellqualität: Maßgerecht und paßfähig • Zum CAD-Modeling gehören: 2D- und 3D-Modellbau sowie Rendering • Modeling am Beispiel von CAD >> b.w.

  8. 1. So funktionieren CAD und VR

  9. 1. Was ist 3D-Modeling • Ziel: Rechnerinterne 3D-Modelle • Zwei Arten von Modellen: 1. Maßgerecht konstruierte Modelle2. Freihand gestaltete Modelle • Dafür: Unterschiedliche Software ! Unterschiedliche Arbeitsweise ! • Die Schrittfolge aber ist gleich: >> 2-D-Modeling >> 3D-Modeling >> >> Rendering >> Animation

  10. 1. Vorteile von 3D-Modellen

  11. 1. Verwendung der 3D-Modelle

  12. 1. Modeling, Fachbegriffe

  13. 2. Grundlagen Modeling I • CAD-Ergebnis: - 2D-, 3D-Modelle für den CAM-Prozeß - Digitaler Modellbau - Präsentation: >> Nebenwirkung für Ingenieure >> Hauptarbeitsfeld für Designer !! • Vector- und Pixelgrafik =>Objekt oder kein Objekt !! DEMO

  14. 2. Pixel- und Vectorgrafik

  15. 2. Grundlagen Modeling II • CAD-Prinzip -> 2D/3D-MontageDEMO Wie groß ist das Bausteinsortiment ? • Unterschied zwischen Reißbrett und CAD: Analoges Zeichnen <-> digitale Montage • 3 Bereiche: 2D, 3D, Rendering DEMO - 2D/3D-Modellbau: Zeitaufwand !! - Rendering ist Präsentation >> Design

  16. 2. Grundlagen Modeling III • Unterschied 2D und 3D DEMO2D.dwg - Bild = 3D-Ansicht oder 3D-Modell? => - Nur festzustellen mit Rechner oder CAM • Animation 2D, 3D -> Modell oder Real. ?? • 3 Klassen v. 3D-Modellen DEMOmod.dwg - Kanten, Flächen, Volumenmodell => - Normalfall: Hybridmodell - Spez. Generierungs und Editierverfahren

  17. 2. 3D-Ansicht oder 3D-Modell?

  18. 2. Kanten-, Flächen, Volumenmodell

  19. 2. Kanten-, Flächen, Volumenmodell

  20. 2. Grundlagen Modeling IV • Boolsche Operationen DEMObool.dwg - Generieren und Editieren mit B.O. - Vorwiegend bei Volumenmodellen

  21. 2. Grundlagen Modeling V • Was ist Rendering ? - Kamera - Licht - Material - (Animation) • 3D-Studio MAX und ALIAS • Gesonderte Vorlesung: RENDERING

  22. 2. Grundlagen Modeling VI • CAD/CAM: Spezialbereich IT =>der Rechneranwendung • CAD in der Wirtschaft => - CAD nur mit CAM effektiv - CAD/CAM ist Realität, CIM nicht - Arbeitsteilung am gleichen RIModell - CAD: Workflow über Datennetz • Gesonderte Vorlesung: CAD/CAM

  23. 3. Bereiche für Rechnereinsatz

  24. 3. CAD in der Wirtschaft

  25. 3. CAD-Anwendungen • CAD + CAM + XXX = CIM => • Generierung von *RIM* für CAM • Mustervorlagen für Webmaschinen • Zuschnitte für Möbelherstellung • Entwürfe von Produkten • Architektur-Entwürfe • Fotorealistische Präsentationen • Herstellung Technischer Zeichnungen

  26. 3. Anwendung 3D-Modelle

  27. 3. Vor-/Nacht. digitaler Modellbau

  28. 4. Marktübersicht CAD-Systeme • Haupttanwendung CAD: Mechanik, Architektur, Elektronik => • Deutscher Markt 1996: 1,65 Mia. DM • 55 Systeme 11/1996 im Angebot davon 42 auch für Windows • Macintosh spielt bei CAD keine Rolle

  29. 4. Marktübersicht CAD-Systeme

  30. 4. CAD-Systeme WS+UNIX

  31. 4. CAD-Systeme PC+Windows

  32. 4. Marktübersicht VR-Systeme • Neuer Anwendungsfall: Objekte in Welt • Markt sehr in Bewegung, Innovativ • Modernere Softwarephilosophie als CAD • Neue Interaktionsverfahren u. Werkzeuge • VR-Modell auf CAD-System übertragen: Schwierig bis unmöglich !! >> anders herum: Im Prinzip JA ! • Macintosh für 3D-Modeling ... Warum ?

  33. 4. Software für VR-Modeling

  34. 5. Softwarekurse im MZ

  35. 5. Software-Kurse 3D-Modeling • Drei aufeinander aufbauende Kurse 2D-, 3D-Konstruktion, Rendering => • Rendering mit 3D-Studio MAX • Nur Einführung, aber je 100 Stundenerforderlich, bis zu selbständiger Arbeit • Aufbaustudiengang DEM: Hanisch • Crash-Kurs: 3D-Studio MAX: AL/Hanisch

  36. 5. Software AutoCAD 13 C4 • Das System läuft auf allen PC’s im Pool • Betriebssystem Windows NT • Schulversion, C4-Patch, 03.01.1996 • Warum verwenden wir AutoCAD ? - Weltweiter Marktführer PC-CAD - Viele Systemapplikationen - Teuer: Vollversion 7.500 DM (ACAD 14)

  37. 6. Perspektiven 3D-Modeling • 30 Jahre Entwicklung: Ausgereifte Tools, Schwerpunkt CAD • Hauptproblem: Manipulation im 3D-Raum • Neu: Software für virtuelle Welten • VR sehr hohes Innovationspotential !! • Von WS zu PC mit Windows NT/2000 • 3D-Modeling: Grundlage der meisten Rechneranwendungen im Design !!

  38. Zusammenfassung I

  39. Zusammenfassung II

  40. Das Letzte ... vom 14.05.98

  41. Das Letzte ... vom 15.12.98 AL/061298

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